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JP2013513429A - Blood separation system with shielded extraction port and optical control - Google Patents

Blood separation system with shielded extraction port and optical control Download PDF

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JP2013513429A JP2012543169A JP2012543169A JP2013513429A JP 2013513429 A JP2013513429 A JP 2013513429A JP 2012543169 A JP2012543169 A JP 2012543169A JP 2012543169 A JP2012543169 A JP 2012543169A JP 2013513429 A JP2013513429 A JP 2013513429A
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ジェイ. フェルト、トーマス
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Abstract

【課題】
【解決手段】ロータ(21)、光源(12)、光学センサ(16)、制御システム(34)、分離容器(20)、及び該分離容器に配置される光学セル(180)を、備える遠心分離血液分離システム。光学セルは、径方向外側に光学セル内に延在する第1の抽出ポート(182)と、第1の抽出ポートよりも下流にあり第1の抽出ポートを越えて光学セル内に延在する赤血球抽出ポート(186)と、前記第1の抽出ポートと前記赤血球抽出ポートとの間にあり、上側縁部及び下側縁部を有するダム(192)と、を有し、第1の抽出ポート及び赤血球抽出ポートは、径方向にダムの上側縁部と下側縁部との間にある。さらに、第1の抽出ポートは、第1の直径を有する孔(216)と、第1の直径よりも小さい第2の直径を有する内腔(212)と、孔を内腔に連結する円錐台形の通路(214)と、を有する。
【選択図】図11
【Task】
A centrifuge comprising a rotor (21), a light source (12), an optical sensor (16), a control system (34), a separation vessel (20), and an optical cell (180) disposed in the separation vessel. Blood separation system. The optical cell has a first extraction port (182) extending radially outward in the optical cell and downstream of the first extraction port and beyond the first extraction port and extends into the optical cell. An erythrocyte extraction port (186); and a dam (192) between the first extraction port and the erythrocyte extraction port and having an upper edge and a lower edge, the first extraction port And the red blood cell extraction port is radially between the upper and lower edges of the dam. Further, the first extraction port includes a hole (216) having a first diameter, a lumen (212) having a second diameter smaller than the first diameter, and a frustoconical shape connecting the hole to the lumen. Passage (214).
[Selection] Figure 11

Description

本願は、参照により本明細書の開示に含まれる米国特許第7,605,388号明細書に関するものである。本願は、2009年12月11日出願の現在係属中の米国仮出願第61/285,597号の優先権を主張するものである。   This application is related to US Pat. No. 7,605,388, which is incorporated herein by reference. This application claims the priority of currently pending US provisional application 61 / 285,597, filed December 11, 2009.

血液の採取及び処理は、世界中の健康管理システムにおいて重要な役割を果たしている。従来の大規模な血液採取では、血液はドナー又は患者から取り出され、遠心分離、濾過、又はエルトリエーション(elutriation)によって様々な血液成分に分離され、治療の用途で後々患者に注入するために無菌容器に貯蔵される。分離された血液成分は、典型的には、赤血球、白血球、血小板、及び血漿を含む分画を含む。血液のその成分への分離は、採取中に連続して実施することができるか、又は、特に全血サンプルの処理に関しては、採取後数回に分けて実施することができる。高度無菌条件下で血液をその様々な成分に分離することは、多くの治療用途にとって極めて重要である。   Blood collection and processing plays an important role in health care systems around the world. In conventional large-scale blood collection, blood is removed from a donor or patient, separated into various blood components by centrifugation, filtration, or elutriation, and sterile for later infusion into the patient for therapeutic applications. Stored in a container. The separated blood component typically includes a fraction containing red blood cells, white blood cells, platelets, and plasma. Separation of blood into its components can be performed continuously during collection, or can be performed in several batches after collection, particularly with respect to processing of whole blood samples. Separating blood into its various components under highly sterile conditions is extremely important for many therapeutic applications.

近年、多くの大規模採血センタでは、選択した血液成分を採取し、採取中に残りの血液をドナーに戻すアフェレーシス採血技法が採用されている。アフェレーシスでは、血液は、ドナーから取り出されるとすぐにオンライン血液処理法によって成分に分離される。典型的には、オンライン血液処理は、密度遠心法、濾過、又は拡散に基づく分離法によって行われる。分離された血液成分のうちの1つ又は複数が、採取され、無菌容器内に貯蔵され、残りの血液成分は、直接ドナーに再循環される。この方法の利点は、選択された血液成分しか採取且つ精製されないので、1人のドナーから頻回な供血が可能になることである。例えば、血小板が採取され非血小板血液成分がドナーに戻される血小板フェレーシスを受けているドナーは、14日毎に供血することができる。   In recent years, many large blood collection centers have employed apheresis blood collection techniques that collect selected blood components and return the remaining blood to the donor during collection. In apheresis, blood is separated into components by online blood processing as soon as it is removed from the donor. Typically, online blood processing is performed by density centrifugation, filtration, or diffusion based separation methods. One or more of the separated blood components are collected and stored in a sterile container, and the remaining blood components are recycled directly to the donor. The advantage of this method is that only selected blood components are collected and purified, allowing frequent blood donations from a single donor. For example, a donor undergoing plateletpheresis where platelets are collected and non-platelet blood components are returned to the donor can be donated every 14 days.

アフェレーシス血液処理は、多数の治療手技においても重要な役割を果たす。これらの方法では、治療を受けている患者から血液が抜き出され、分離され、選択した分画が採取され、残りはその患者に戻される。例えば、患者は、放射線療法の前に白血球フェレーシスを受けることができる。白血球フェレーシスでは、放射線への曝露を回避するために患者の血液の白血球成分が分離、採取、及び貯蔵される。   Apheresis blood processing also plays an important role in many therapeutic procedures. In these methods, blood is drawn from a patient being treated, separated, a selected fraction is collected, and the remainder is returned to the patient. For example, a patient can undergo leukapheresis prior to radiation therapy. In leukapheresis, the leukocyte component of the patient's blood is separated, collected, and stored to avoid exposure to radiation.

従来の採血システムもアフェレーシス・システムも、典型的には、血液をその様々な血液成分に分離するために分画遠心分離法を用いている。分画遠心分離では、血液は、中心回転軸を中心に高速回転速度で回転する無菌分離チャンバを通して循環させられる。分離チャンバの回転により、遠心分離機の中心回転軸に垂直に向いた回転分離軸に沿った方向に向く遠心力が生じる。回転時に生じる遠心力により、血液サンプル中に懸濁した粒子が密度の異なる個別の分画に分離する。具体的には、血液サンプルは、赤血球を含む高密度分画及び血漿を含む低密度分画に対応する個別の相に分離する。さらに、血小板及び白血球を含む中密度分画が、赤血球と血漿との間に境界層を形成する。血液遠心分離デバイスは、米国特許第5,653,887号明細書及び米国特許第7,033,512号明細書に記載されている。   Conventional blood collection systems and apheresis systems typically use differential centrifugation to separate blood into its various blood components. In differential centrifugation, blood is circulated through a sterile separation chamber that rotates at a high rotational speed about a central rotational axis. The rotation of the separation chamber produces a centrifugal force directed in a direction along the rotational separation axis that is oriented perpendicular to the central rotational axis of the centrifuge. The centrifugal force generated during rotation separates particles suspended in the blood sample into separate fractions of different densities. Specifically, the blood sample separates into separate phases corresponding to a high density fraction containing red blood cells and a low density fraction containing plasma. In addition, a medium density fraction containing platelets and white blood cells forms a boundary layer between red blood cells and plasma. Blood centrifuge devices are described in US Pat. No. 5,653,887 and US Pat. No. 7,033,512.

処理量の高い連続した血液分離を実現するために、大部分の分離チャンバに抽出ポート又は採取ポートが設けられる。抽出ポートは、調節可能な流量で分離チャンバから物質を抜き出すことができ、典型的には、分離軸に沿って個別の血液成分に対応する選択した位置に配設される。しかしながら、選択した抽出ポートから流出する抽出流体を略単一相に限定するためには、分離した血液成分間の相の境界を、抽出ポートが単一相に接触するように分離軸に沿って配置しなければならない。例えば、白血球を含有する分画が多血小板血漿に対応する抽出ポートに近すぎると、分離チャンバから流出する多血小板血漿に白血球が進入し、それにより血液処理中に実現される分離の程度が低下する可能性がある。密度遠心法による従来の血液処理により個別の血液成分の効率的な分離を実施できるが、この方法を用いて得られる個別の成分の純度は、多くの治療用途において使用するのに最適でないことが多い。   In order to achieve high throughput and continuous blood separation, most separation chambers are provided with extraction or collection ports. The extraction port is capable of withdrawing material from the separation chamber at an adjustable flow rate and is typically disposed at selected locations corresponding to individual blood components along the separation axis. However, in order to limit the extraction fluid flowing out of the selected extraction port to a substantially single phase, the phase boundary between the separated blood components is aligned along the separation axis so that the extraction port contacts the single phase. Must be placed. For example, if the fraction containing leukocytes is too close to the extraction port corresponding to platelet-rich plasma, the leukocytes will enter the platelet-rich plasma flowing out of the separation chamber, thereby reducing the degree of separation achieved during blood processing. there's a possibility that. Although conventional blood processing by density centrifugation can provide efficient separation of individual blood components, the purity of the individual components obtained using this method may not be optimal for use in many therapeutic applications. Many.

遠心分離法単独の使用では最適な純度レベルを実現できないことから、血液成分を治療薬として使用するために必要な最適純度を実現するために、濾過、エルトリエーション、及び親和性に基づく技法に基づいたいくつかの相補的な分離技法が開発されてきた。しかし、これらの技法は、実現される総収量を減少させることが多く、採取した血液成分の治療効力を低下させる場合がある。濾過、エルトリエーション、及び親和性に基づく方法による血液処理の例示的な方法及びデバイスは、米国特許第6,334,842号明細書に記載されている。   Based on filtration, elutriation, and affinity-based techniques to achieve the optimal purity required to use blood components as therapeutics, as the use of centrifuge methods alone cannot achieve optimal purity levels Several complementary separation techniques have been developed. However, these techniques often reduce the total yield achieved and may reduce the therapeutic efficacy of the collected blood component. Exemplary methods and devices for blood processing by filtration, elutriation, and affinity based methods are described in US Pat. No. 6,334,842.

遠心分離血液成分分離装置は、例えば、同一出願人による米国特許第7,605,388号明細書に記載されている。米国特許第7,605,388号明細書に記載されるように、光学セルの構成は、白血球を第1の抽出ポートを通して抽出でき、血漿及び/又は血小板を第2の抽出ポートを通して抽出でき、赤血球を第3の抽出ポートを通して抽出できるようにしてもよい。(図示しないが)米国特許第7,605,388号明細書でも言及するように、分離チャンバの光学セルは、1つ又は複数のダム(dam)を含むことができ、そのダムは、隣接する成分から生じる不純物を減少させた分離血液成分の選択的抽出を容易にするために、抽出ポートに近接して配置される。密度遠心法による血液処理におけるダムの使用は、当技術分野で知られており、米国特許第6,053,856号明細書、第6,334,842号明細書、及び第6,514,189号明細書に記載されている。   A centrifugal blood component separation device is described, for example, in US Pat. No. 7,605,388 by the same applicant. As described in US Pat. No. 7,605,388, the configuration of the optical cell can extract white blood cells through a first extraction port and plasma and / or platelets through a second extraction port; Red blood cells may be extracted through the third extraction port. As also noted in US Pat. No. 7,605,388 (not shown), the optical cell of the separation chamber can include one or more dams, which are adjacent to each other. In order to facilitate selective extraction of separated blood components with reduced impurities arising from the components, it is placed in close proximity to the extraction port. The use of dams in blood processing by density centrifugation is known in the art and is described in US Pat. Nos. 6,053,856, 6,334,842, and 6,514,189. It is described in the specification.

本発明は、血液、血液成分、及び血液由来の流体などの流体成分を含む流体の処理を改善するための方法、デバイス、及びデバイス構成要素を提供する。本発明の方法、デバイス、及びデバイス構成要素は、血液の各成分への分離及び分離後の選択した成分の採取を監視及び制御することができる。   The present invention provides methods, devices, and device components for improving the processing of fluids, including fluid components such as blood, blood components, and blood-derived fluids. The methods, devices, and device components of the present invention can monitor and control the separation of blood into components and the collection of selected components after separation.

光学的に制御された血液分離装置において、ある過渡的な条件により特定の血液成分、特に白血球の損失が起こることが分かっている。血液成分が分離チャンバから抽出される光学チャンバを改良すると白血球採取の効率が改善されることが分かっている。   In optically controlled blood separation devices, certain transient conditions have been found to cause loss of certain blood components, particularly white blood cells. It has been found that improving the optical chamber from which blood components are extracted from the separation chamber improves the efficiency of white blood cell collection.

本明細書で説明する遠心分離血液処理システムの一機能は、白血球の採取とすることができる。白血球の採取は流動条件の変化に非常に影響を受け易いことが分かっている。流体の流れを制御するポンプが停止すると、赤血球とバフィ・コートとの間の境界面は、一般に、少なくとも一時的に、赤血球抽出ポートのレベルまで下がる。こうした環境では、赤血球層の上部で採取した白血球の層は、しばしば、赤血球抽出ポート内に運ばれ、患者又はドナーに返還される。こうした白血球が患者/ドナーの全血液量と混じり合うので、患者の血液の有効な再処理をしない限りもはや採取のために利用可能にならない。こうした損失により白血球採取の効率が大幅に低下する恐れがある。   One function of the centrifuge blood processing system described herein can be white blood cell collection. It has been found that the collection of leukocytes is very sensitive to changes in flow conditions. When the pump that controls fluid flow stops, the interface between the red blood cells and the buffy coat generally drops at least temporarily to the level of the red blood cell extraction port. In such an environment, a layer of white blood cells collected at the top of the red blood cell layer is often carried into the red blood cell extraction port and returned to the patient or donor. Because these white blood cells mix with the patient's / donor's total blood volume, they are no longer available for collection unless the patient's blood is effectively reprocessed. These losses can significantly reduce the efficiency of white blood cell collection.

本発明によれば、分離容器の光学セルは、少なくともバフィ・コート抽出ポート及び赤血球抽出ポートを備える。白血球はバフィ・コート抽出ポートにおいて採取される。傾斜部(ramp)、ダム、及びシールドにより、白血球がバフィ・コート抽出ポートに方向付けられる。シールドにより、バフィ・コート抽出ポートに隣接した小さい隙間が形成される。赤血球抽出ポートは、分離軸に沿って回転軸から径方向に測定して、オリフィスがシールドの上部と傾斜部との間に位置するように、回転軸から十分な径方向距離だけ分離軸に沿って光学セル内に延在する。   According to the present invention, the optical cell of the separation container comprises at least a buffy coat extraction port and an erythrocyte extraction port. White blood cells are collected at the buffy coat extraction port. Ramps, dams, and shields direct white blood cells to the buffy coat extraction port. The shield creates a small gap adjacent to the buffy coat extraction port. The red blood cell extraction port is measured along the separation axis along the separation axis by a sufficient radial distance from the rotation axis so that the orifice is positioned between the upper part of the shield and the inclined portion, measured radially from the rotation axis. Extending into the optical cell.

こうした構成により、流動層濾過チャンバ内でさらに分離するために、光学セルからバフィ・コート抽出ポートを通して白血球を含有するバフィ・コートを抜き出すことが可能になる。例えば1つ又は複数のポンプを停止することによって流動条件が中断した場合は、RBCレベルはRBC抽出ポートのオリフィスのレベルまで低下する。しかし、ダム及び傾斜部により、バフィ・コート層及び白血球が下流に第3の抽出ポートに流れることが防止され、したがって、安定した状態の流動条件が再設定されるときに採取するために白血球が保持される。   Such a configuration allows the buffy coat containing leukocytes to be extracted from the optical cell through the buffy coat extraction port for further separation in the fluidized bed filtration chamber. If the flow condition is interrupted, for example by shutting down one or more pumps, the RBC level drops to the level of the RBC extraction port orifice. However, the dams and ramps prevent the buffy coat layer and white blood cells from flowing downstream to the third extraction port, thus allowing white blood cells to be collected for collection when stable flow conditions are reset. Retained.

光学セルの他の特徴において、採取可能な白血球の損失を招く可能性がある条件である、第1の抽出ポート内の赤血球の誤検出が低減される。抽出ポートは階段状の内腔を備えていた。その内腔は、径方向外側大口径部と径方向内側小口径部とを有する。フラックス監視領域内の条件の光学的検出のために十分に大きい面積を可能にするために大口径部が必要である。白血球チューブを通る高い流速を促進するために、内腔の直径が小さいことが必要である。採取される白血球の体積は、システム中を通って処理される赤血球又は血漿の体積と比べるとかなり小さい。白血球チューブの内腔が狭いと、白血球ライン内の停滞の可能性が低減される。それにもかかわらず、従来技術の設計の内腔を通る流体の渦流によって、一時的に白血球が捕捉されることがあると考えられる。白血球は、臨界の体積が取り除かれ内腔の小径領域を通るまで、へり部の近傍に蓄積し続けることがある。フラックス監視領域の近くに白血球が蓄積すると、フラックス監視領域を通る光の透過が妨げられる。これらの領域が暗いことは、赤血球と誤って解釈される場合がある。このような条件を軽減するためには、第1の抽出ポートの内腔又は孔は、円錐台形のテーパ部を有する。   In other features of the optical cell, false detection of red blood cells in the first extraction port, which is a condition that can lead to loss of leukocytes that can be collected, is reduced. The extraction port had a stepped lumen. The lumen has a radially outer large-diameter portion and a radially inner small-diameter portion. A large aperture is required to allow a sufficiently large area for optical detection of conditions within the flux monitoring region. In order to facilitate high flow rates through the white blood cell tube, it is necessary that the lumen diameter be small. The volume of white blood cells collected is quite small compared to the volume of red blood cells or plasma processed through the system. If the lumen of the white blood tube is narrow, the possibility of stagnation in the white blood cell line is reduced. Nevertheless, it is believed that white blood cells may be temporarily trapped by fluid vortices through the lumens of prior art designs. White blood cells may continue to accumulate in the vicinity of the lip until the critical volume is removed and passes through the small diameter region of the lumen. If white blood cells accumulate near the flux monitoring area, transmission of light through the flux monitoring area is hindered. The darkness of these areas may be misinterpreted as red blood cells. To alleviate such a condition, the lumen or hole of the first extraction port has a frustoconical taper.

本装置の一形態は、流体成分を分離するための密度遠心分離血液処理システムの分離チャンバ用の光学セルであって、前記血液処理システムのロータに搭載されるように適合された該光学セルは、入射光学ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された抽出チャンバと、前記ロータの回転軸に対して径方向外側に前記光学セル内に延在し、前記入射光学ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された、流体成分を通す孔及びオリフィスを有する第1の抽出ポートと、前記光学セルを通って流動する流体に対して前記第1の抽出ポートよりも下流にあり、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスを越えて径方向外側に前記光学セル内に延在するオリフィスを有する赤血球抽出ポートと、前記第1の抽出ポートと前記赤血球抽出ポートとの間にあり、前記光学セルを流れる流体に略垂直であり、上側縁部及び前記上側縁部から径方向外側にある下側縁部を有するダムとを備え、前記第1の抽出ポートの前記オリフィス及び前記赤血球抽出ポートの前記オリフィスは、径方向において前記ダムの前記上側縁部と前記下側縁部との間にある、光学セルである。   One form of the apparatus is an optical cell for a separation chamber of a density centrifuge blood processing system for separating fluid components, the optical cell adapted to be mounted on a rotor of the blood processing system, An extraction chamber adapted to transmit at least a portion of the incident optical beam, and extending into the optical cell radially outward relative to the rotational axis of the rotor and transmitting at least a portion of the incident optical beam A first extraction port having holes and orifices through which fluid components are adapted, and downstream of the first extraction port with respect to fluid flowing through the optical cell, the first port A red blood cell extraction port having an orifice extending into the optical cell radially outwardly beyond the orifice of the extraction port; the first extraction port; and the red blood cell And a dam having an upper edge and a lower edge radially outward from the upper edge, the first extraction being between the outlet port and substantially perpendicular to the fluid flowing through the optical cell The orifice of the port and the orifice of the red blood cell extraction port are optical cells that are radially between the upper edge and the lower edge of the dam.

本発明の他の目的は、ダムから径方向外側に配置された流体通路を有する光学セルを提供することでもよい。   Another object of the present invention may be to provide an optical cell having a fluid passage disposed radially outward from the dam.

本発明のさらに他の目的は、ダムの下側縁部に傾斜部を有する光学セルを提供することであってよく、前記傾斜部は、前記ダムから上流に第1の抽出ポートを越えて延在する。前記傾斜部は、前記傾斜部と前記ダムとの間の接合部から外側に延在してもよい。前記傾斜部は、略平面としてもよい。   Yet another object of the invention may be to provide an optical cell having a ramp at the lower edge of the dam, the ramp extending upstream from the dam and beyond the first extraction port. Exists. The inclined portion may extend outward from a joint portion between the inclined portion and the dam. The inclined portion may be substantially flat.

本発明の別の目的又は形態は、第1の抽出ポートのオリフィスに隣接するプレートを有する光学セルでもよく、前記プレートは前記オリフィスから離間している。   Another object or form of the invention may be an optical cell having a plate adjacent to the orifice of the first extraction port, the plate being spaced from the orifice.

本装置の別の態様では、光学セルはダムを有してもよく、該ダムは、前記光学セルの壁に隣接する上流位置から第1の抽出ポートに隣接する下流位置まで傾斜する。   In another aspect of the apparatus, the optical cell may have a dam that slopes from an upstream position adjacent to the wall of the optical cell to a downstream position adjacent to the first extraction port.

本装置の別の態様は、抽出ポートを有し、該抽出ポートは、該抽出ポートのオリフィスと流体連通し且つ第1の直径を有する孔と、前記第1の直径よりも小さい第2の直径を有する内腔と、前記孔を前記内腔に連結する円錐台形の通路とを有する。   Another aspect of the apparatus includes an extraction port, the extraction port in fluid communication with an orifice of the extraction port and having a first diameter, and a second diameter that is less than the first diameter. And a frustoconical passage connecting the hole to the lumen.

本発明のこれらの及び他の特徴及び利点は、以下の説明、図面、及び請求項から明らかになるであろう。   These and other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description, drawings, and claims.

図1は、光学的監視制御システムを有する遠心分離血液分離装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a centrifuge blood separation device having an optical monitoring control system. 図2は、血液成分分離容器及び配管セットの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the blood component separation container and the piping set. 図3は、分離チャンバの光学セルの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical cell of the separation chamber. 図4は、図3の光学セルの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the optical cell of FIG. 図5は、図3の光学セルの一部を示す観察エリアの図である。FIG. 5 is a view of an observation area showing a part of the optical cell of FIG. 図6は、血液処理を制御できる例示的な制御システムの略図を示す。FIG. 6 shows a schematic diagram of an exemplary control system that can control blood processing. 図7は、外壁を取り外した、本発明の光学セルの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of the optical cell of the present invention with the outer wall removed. 図8は、図7の光学セルの平面図である。FIG. 8 is a plan view of the optical cell of FIG. 図9は、図8の線9−9に沿った光学セルの断面図である。外壁を断面で示す。FIG. 9 is a cross-sectional view of the optical cell taken along line 9-9 of FIG. The outer wall is shown in cross section. 図10は、図8の線10−10に沿った光学セルの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of the optical cell taken along line 10-10 of FIG. 図11は、図8の線11−11に沿った光学セルの断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of the optical cell taken along line 11-11 of FIG.

図面を参照すると、同様の数字は同様の要素を指し、2つ以上の図面に現れる同一の番号は同一の要素を指す。さらに、本明細書では以下に、下記の定義を適用する。   Referring to the drawings, like numerals indicate like elements and the same number appearing in more than one figure refers to the same element. Further, the following definitions apply herein below.

用語「光(light)」と「電磁放射線(electromagnetic radiation)」は互いに同義語として用いられる。本発明に有用な光には、ガンマ線、X線、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ波、電波、又はこれらの任意の組み合わせが含まれる。   The terms “light” and “electromagnetic radiation” are used interchangeably. Light useful in the present invention includes gamma rays, X-rays, ultraviolet light, visible light, infrared light, microwaves, radio waves, or any combination thereof.

「分離軸(separation axis)」は、密度の異なる血液成分が密度遠心分離機内でそれに沿って分離する軸を指す。分離チャンバが密度遠心分離機内で中心回転軸を中心に回転するときに、遠心力は分離軸に沿った方向に向く。したがって、複数の軸が密度遠心分離機の中心回転軸を中心に回転する。   A “separation axis” refers to an axis along which blood components of different densities separate along a density centrifuge. As the separation chamber rotates about the central axis of rotation in the density centrifuge, the centrifugal force is directed in a direction along the separation axis. Accordingly, the plurality of shafts rotate around the central rotational axis of the density centrifuge.

図1に、血液成分分離デバイス10の例示的な実施形態を概略的に例示する。その血液成分分離デバイス10は、分離チャンバ上の観察領域から発生する光パターンに対応する光の強度を測定できる光学的監視システムを有する。例示の分離デバイス10は光源12、集光要素14、及び2次元検出器16を備える。光源12は、密度遠心分離機18と光学的に連通しており、その密度遠心分離機18は、中心回転軸22を中心に回転する分離チャンバ20を備える。中心回転軸22を中心にした回転により、中心回転軸22に直交するように向けられた複数の回転分離軸に沿って、分離チャンバ内で血液サンプルが個別の血液成分に分離する。好ましい実施形態では、分離チャンバ20は、分離チャンバ20が配置及び固定されているロータ24の内部にある円形の溝に保持される。密度遠心分離機の動作中には、ロータは、ロータ及び分離チャンバの両方が中心回転軸22を中心に回転するように回転手段に動作可能に接続されている。図1に示す略図では、血液サンプルは、赤血球成分に対応する外側の高密度相と、白血球及び血小板を含有する成分(例えば、バフィ・コート)に対応する中密度相と、多血小板血漿成分に対応する内側の低密度相とに分離される。   FIG. 1 schematically illustrates an exemplary embodiment of a blood component separation device 10. The blood component separation device 10 has an optical monitoring system that can measure the intensity of light corresponding to the light pattern generated from the observation region on the separation chamber. The exemplary separation device 10 includes a light source 12, a light collection element 14, and a two-dimensional detector 16. The light source 12 is in optical communication with a density centrifuge 18 that includes a separation chamber 20 that rotates about a central rotational axis 22. The rotation about the central rotational axis 22 separates the blood sample into individual blood components within the separation chamber along a plurality of rotational separation axes oriented perpendicular to the central rotational axis 22. In a preferred embodiment, the separation chamber 20 is held in a circular groove inside the rotor 24 where the separation chamber 20 is located and secured. During operation of the density centrifuge, the rotor is operably connected to the rotating means such that both the rotor and separation chamber rotate about the central axis of rotation 22. In the schematic shown in FIG. 1, the blood sample is divided into an outer high density phase corresponding to the red blood cell component, a medium density phase corresponding to a component containing white blood cells and platelets (eg, buffy coat), and a platelet-rich plasma component. Separated into the corresponding inner low density phase.

光源12は、分離チャンバ20上の観察領域28を照明する入射光ビーム26を供給する。一実施形態では、光源12は入射光ビームを生成することができ、その入射光ビームの一部は、分離チャンバ20内で分離されている少なくとも1つの血液成分を通して透過する。観察領域28からの散乱光又は透過光28の少なくとも一部分は、集光要素14によって集光される。集光要素14は、集めた光28の少なくとも一部を、2次元検出器16上、例えばデジタル・カメラ上に方向付けることができる。2次元検出器16は、観察領域からの散乱光及び/又は透過光28のパターンを検出する。例示的な実施形態では、光の強度の2次元分布は、観察領域28から生じる光のパターンに対応する画像から構成される。一実施形態では、本発明の画像は、モノクロ画像であり、これは、分離軸に沿って分離した血液成分の輝度の測定値を示す。あるいは、本発明の画像は、カラー画像であり、これは、分離軸に沿って分離した血液成分の色測定値を示す。   The light source 12 provides an incident light beam 26 that illuminates the observation region 28 on the separation chamber 20. In one embodiment, the light source 12 can generate an incident light beam, a portion of which is transmitted through at least one blood component that is separated in the separation chamber 20. At least a portion of the scattered light or transmitted light 28 from the observation region 28 is collected by the light collecting element 14. The light collection element 14 can direct at least a portion of the collected light 28 onto the two-dimensional detector 16, eg, a digital camera. The two-dimensional detector 16 detects the pattern of scattered light and / or transmitted light 28 from the observation region. In the exemplary embodiment, the two-dimensional distribution of light intensity consists of an image corresponding to the light pattern originating from the observation region 28. In one embodiment, the image of the present invention is a monochrome image, which shows a measure of the brightness of blood components separated along the separation axis. Alternatively, the image of the present invention is a color image, which shows color measurements of blood components separated along the separation axis.

観察領域28は、密度遠心分離機18の一部分、好ましくは、分離チャンバ20上に配置される。図1に例示する例示的な実施形態では、分離した血液成分、及び光学的に識別可能な血液成分間の相の境界は、観察領域28において視認可能である。一実施形態では、観察領域は、処理を受けている血液サンプルを通して入射ビームを透過させる窓を有する分離チャンバの光学セル上に配置される。好ましい他の実施形態では、1つ又は複数の抽出ポート(図1に示していない)は、観察領域28において視認可能である。別の実施形態では、観察領域28は、血液サンプルの漏出及び/又は分離チャンバもしくは充填材の不適切な位置合わせを視認可能になるように、分離チャンバ20の上部に配置される。さらに別の実施形態では、観察領域28は、分離した血液成分の組成を直接監視できるように、分離チャンバの一部分の上に配置される。例えば、本発明の監視システムは、採取した細胞性成分のタイプを特徴付け、分離チャンバから抽出した細胞の数を時間の関数として計数する方法を提供する。あるいは、その監視システムは、血漿タンパク質などの非細胞性血液成分の濃度を直接測定するように構成される。一実施形態では、観察領域28は、散乱光及び/又は透過光の強度の2次元分布を測定する度に複数の測定値が得られるように構成される。   The observation region 28 is disposed on a portion of the density centrifuge 18, preferably on the separation chamber 20. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, separated blood components and phase boundaries between optically distinguishable blood components are visible in the observation region 28. In one embodiment, the observation region is disposed on an optical cell of a separation chamber having a window that transmits the incident beam through the blood sample being processed. In another preferred embodiment, one or more extraction ports (not shown in FIG. 1) are visible in the observation region 28. In another embodiment, the observation region 28 is located at the top of the separation chamber 20 so that blood sample leaks and / or improper alignment of the separation chamber or filler is visible. In yet another embodiment, the observation region 28 is positioned over a portion of the separation chamber so that the composition of separated blood components can be directly monitored. For example, the monitoring system of the present invention provides a method for characterizing the type of cellular component collected and counting the number of cells extracted from the separation chamber as a function of time. Alternatively, the monitoring system is configured to directly measure the concentration of non-cellular blood components such as plasma proteins. In one embodiment, the observation region 28 is configured such that multiple measurements are obtained each time a two-dimensional distribution of scattered and / or transmitted light intensity is measured.

任意選択で、観察領域28を、光源30によって照明することもでき、その光源30は、分離チャンバに対して集光要素及び2次元検出器と同じ側に配置される。光源30は、血液サンプル及び/又は遠心分離機によって散乱される入射ビーム32を生成するように配置される。分離チャンバによって散乱した光源30からの光の一部分が、集光要素14によって集光され、検出器16によって検出される。検出器16は、光の強度又は画像に対応する出力信号を生成することもできる。図1に示す例示的な実施形態では、2次元検出器16は、出力信号を受信できる遠心分離デバイス・コントローラ34に動作可能に接続されている。デバイス・コントローラ34は、測定した強度分布を表示し、測定した強度分布を格納し、測定した強度分布をリアル・タイムで加工し、監視システム及び遠心分離機の様々な光学的構成要素及び機械的構成要素又はこれらの任意の組み合わせに制御信号を送信する。デバイス・コントローラ34は、遠心分離機18に動作可能に接続されており、分離チャンバから出る細胞性成分及び非細胞性成分の流量、分離軸に沿った1つ又は複数の相境界の位置、中心回転軸22を中心にした分離チャンバの回転速度、血液サンプルへの抗凝固剤もしくは他の血液処理剤の注入、又はこれらの任意の組み合わせなど、遠心分離機の選択される動作条件を調節することができる。   Optionally, the observation region 28 can be illuminated by a light source 30, which is located on the same side of the separation chamber as the light collection element and the two-dimensional detector. The light source 30 is arranged to generate an incident beam 32 that is scattered by the blood sample and / or the centrifuge. A portion of the light from the light source 30 scattered by the separation chamber is collected by the collection element 14 and detected by the detector 16. The detector 16 can also generate an output signal corresponding to the light intensity or image. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the two-dimensional detector 16 is operatively connected to a centrifuge device controller 34 that can receive the output signal. The device controller 34 displays the measured intensity distribution, stores the measured intensity distribution, processes the measured intensity distribution in real time, and monitors various optical components and mechanical components of the monitoring system and centrifuge. A control signal is transmitted to the component or any combination thereof. The device controller 34 is operatively connected to the centrifuge 18 and is adapted to flow cellular and non-cellular components exiting the separation chamber, the location of one or more phase boundaries along the separation axis, the center Adjusting the selected operating conditions of the centrifuge, such as the rotational speed of the separation chamber about the axis of rotation 22, the injection of an anticoagulant or other blood treatment agent into the blood sample, or any combination thereof Can do.

図1に示すように、コントローラ34を、光源12又は落射照明光源30に動作可能に接続することもできる。この実施形態では、デバイス・コントローラ34及び/又は検出器16は、照明条件を制御する出力信号を生成することができる。例えば、検出器からの出力信号を用いて、照明パルスのタイミング、照明強度、照明波長の分布、又は光源12もしくは落射照明光源30の位置を制御することができる。やはり図1に例示する実施形態に示すように、遠心分離デバイス・コントローラ及び2次元検出器は互いに双方向通信している。この実施形態では、デバイス・コントローラは、検出器の露光時間、検出器ゲインを選択的に調節し、モノクロ撮像とカラー撮像とを切り替えるように、検出器16に制御信号を送信する。   As shown in FIG. 1, the controller 34 can also be operatively connected to the light source 12 or the epi-illumination light source 30. In this embodiment, the device controller 34 and / or the detector 16 can generate an output signal that controls the lighting conditions. For example, the output signal from the detector can be used to control the timing of the illumination pulse, the illumination intensity, the illumination wavelength distribution, or the position of the light source 12 or the epi-illumination light source 30. As also shown in the embodiment illustrated in FIG. 1, the centrifuge device controller and the two-dimensional detector are in two-way communication with each other. In this embodiment, the device controller transmits a control signal to the detector 16 so as to selectively adjust the exposure time and detector gain of the detector and switch between monochrome imaging and color imaging.

分離チャンバ20及び関連の血液成分バッグ・配管セット40を図2に例示する。バッグ・配管セット40は一度使用したら捨てることが意図されており、すなわち、分離チャンバ配管セットは、1人のドナーに対して使用した後に使い捨てる。予め接続された体外配管セット40は、カセット・アセンブリ42、ならびにそれと相互接続したいくつかの配管/採取アセンブリ44、46、48、50、52、54を含んでもよい。好ましくは、血液取り出し/返還配管アセンブリ44により、ドナーと残りの配管セット40との間に単一針のインターフェースが設けられる(針2本の構成も使用できるが、図示しない)。ドナーから血液を取り出しドナーに成分を戻すためのアセンブリ44に、少なくとも2つのライン56、58が設けられる。この実施形態はカセット・アセンブリ42を含み、該カセット・アセンブリ42は、ドナーをカセット・アセンブリ42に接続する配管アセンブリ44と、血液入口/血液成分出口配管ライン・サブアセンブリ46との間に相互接続される。該サブアセンブリ46は、カセット・アセンブリ42と血液処理分離容器20との間にインターフェースを構成する。処理容器12との間で血液及び成分を搬送するための4つの配管ライン60、62、64、66を図2に示す。抗凝固剤配管アセンブリ48、ベント・バッグ配管ライン・サブアセンブリ50、赤血球採取アセンブリ52、白血球アセンブリ54も、この実施形態ではカセット・アセンブリ42と相互接続されている。理解されるように、外部の配管回路又はセット40及び血液処理容器20は、好ましくは、一度きりの使用で使い捨てる予め殺菌して密封したアセンブリを作製するように予め相互接続されている。   The separation chamber 20 and associated blood component bag and tubing set 40 are illustrated in FIG. The bag and tubing set 40 is intended to be discarded once used, i.e., the separation chamber tubing set is disposable after use for one donor. The pre-connected extracorporeal tubing set 40 may include a cassette assembly 42 and a number of tubing / collecting assemblies 44, 46, 48, 50, 52, 54 interconnected therewith. Preferably, the blood withdrawal / return tubing assembly 44 provides a single needle interface between the donor and the remaining tubing set 40 (a two-needle configuration can also be used but is not shown). At least two lines 56, 58 are provided in the assembly 44 for removing blood from the donor and returning components to the donor. This embodiment includes a cassette assembly 42 that interconnects between a tubing assembly 44 that connects the donor to the cassette assembly 42 and a blood inlet / blood component outlet tubing line subassembly 46. Is done. The subassembly 46 provides an interface between the cassette assembly 42 and the blood processing separation vessel 20. Two piping lines 60, 62, 64, 66 for conveying blood and components to and from the processing vessel 12 are shown in FIG. Anticoagulant tubing assembly 48, vent bag tubing line subassembly 50, red blood cell collection assembly 52, and white blood cell assembly 54 are also interconnected with cassette assembly 42 in this embodiment. As will be appreciated, the external piping circuit or set 40 and blood processing vessel 20 are preferably pre-interconnected to create a pre-sterilized and sealed assembly that is disposable for single use.

血液入口/血液成分配管アセンブリ46のRBC出口配管ライン62が容器20から始まり、分離したRBCをドナー又は採取のために戻すためにカセット54アセンブリ42の通路を通してRBC返還配管ループ68と相互接続されている。返還の場合は、RBC返還配管ループ68は、好ましくは、カセット・アセンブリ42の血液返還リザーバ70の上部に相互接続される。採取の場合は、RBC採取配管アセンブリ52が設けられる。RBC採取アセンブリ52は、好ましくは、RBC採取配管ライン71を含み、該ライン71は、1つ又は複数のRBC採取リザーバ又はバッグ72、及び空気除去バッグ74と連通している。白血球など、残りの血液成分を除去するために血液フィルタ76を設けてもよい。   The RBC outlet piping line 62 of the blood inlet / blood component piping assembly 46 begins with the container 20 and is interconnected with the RBC return piping loop 68 through the passage of the cassette 54 assembly 42 to return the separated RBC for donor or collection. Yes. In the case of return, the RBC return piping loop 68 is preferably interconnected to the top of the blood return reservoir 70 of the cassette assembly 42. In the case of sampling, an RBC sampling piping assembly 52 is provided. The RBC collection assembly 52 preferably includes an RBC collection piping line 71 that communicates with one or more RBC collection reservoirs or bags 72 and an air removal bag 74. A blood filter 76 may be provided to remove remaining blood components such as white blood cells.

カセット・アセンブリ42の一部分において、血液入口/血液成分配管アセンブリ46の血漿配管64は、ポンプ係合型血漿配管ループ78及び血漿返還配管ループ80と相互接続する。血漿の採取を行う場合は、血漿採取バッグ(図示せず)を設けることもできる。血漿返還配管ループ80により血漿をドナー/患者に返還する。こうした目的のために、血漿返還配管ループ80は、カセット・アセンブリ42の血液返還リザーバ70の上部に相互接続される。まとめて返還血液成分と呼ばれる1つ又は複数のタイプの未採取の血液成分、例えば、赤血球、血漿又は血小板は、使用中に、循環してリザーバ70に蓄積し、リザーバ70から取り出される。   In a portion of cassette assembly 42, plasma piping 64 of blood inlet / blood component piping assembly 46 interconnects with pump-engaged plasma piping loop 78 and plasma return piping loop 80. When collecting plasma, a plasma collection bag (not shown) may be provided. Plasma is returned to the donor / patient by plasma return piping loop 80. For these purposes, the plasma return piping loop 80 is interconnected to the top of the blood return reservoir 70 of the cassette assembly 42. One or more types of uncollected blood components, collectively referred to as return blood components, such as red blood cells, plasma or platelets, circulate and accumulate in reservoir 70 and are removed from reservoir 70 during use.

血漿又は赤血球、白血球など、他の分離した血液成分のように、本構成において採取された主な血液成分は、光学セル90を通して分離チャンバ20から流出する。これを以下により詳細に説明する。白血球は、濾過チャンバ82内に蓄積され、周期的に白血球チューブ66に移送される。白血球は、適切な間隔で、ポンプ・ループ84及び配管ライン86を通して白血球採取バッグ88にポンプ輸送される。あるいは、血液返還リザーバ70に連結したループ92を通してドナーに過剰な血液成分を返還することもできる。   Major blood components collected in this configuration, like plasma or red blood cells, white blood cells, etc., flow out of the separation chamber 20 through the optical cell 90. This will be described in more detail below. White blood cells accumulate in the filtration chamber 82 and are periodically transferred to the white blood tube 66. White blood cells are pumped through the pump loop 84 and tubing 86 to the white blood collection bag 88 at appropriate intervals. Alternatively, excess blood components can be returned to the donor through a loop 92 connected to the blood return reservoir 70.

図2の実施形態のカセット・アセンブリ42は、使用において、血液成分分離デバイス10のポンプ/バルブ/センサ・アセンブリ上に搭載し、該アセンブリと連動させることができる。血液成分分離デバイス10に対する使い捨てのアセンブリ40の装着及び相互作用を含むアフェレーシス・システムの構成のさらなる詳細は、特に、米国特許第5,653,887号明細書、第5,676,644号明細書、第5,702,357号明細書、第5,720,716号明細書、第5,722,946号明細書、第5,738,644号明細書、第5,750,025号明細書、第5,795,317号明細書、第5,837,150号明細書、第5,919,154号明細書、第5,921,950号明細書、第5,941,842号明細書、及び第6,129,656号明細書に見出すことができ、ここでは網羅的に繰り返さない。   The cassette assembly 42 of the embodiment of FIG. 2 can be mounted and interlocked with the pump / valve / sensor assembly of the blood component separation device 10 in use. Further details of the configuration of the apheresis system, including the mounting and interaction of the disposable assembly 40 with the blood component separation device 10, are described in particular in US Pat. Nos. 5,653,887 and 5,676,644. No. 5,702,357, No. 5,720,716, No. 5,722,946, No. 5,738,644, No. 5,750,025 5,795,317, 5,837,150, 5,919,154, 5,921,950, 5,941,842 And 6,129,656, which are not exhaustively repeated here.

図3は、米国特許第7,605,388号明細書に記載されているような分離チャンバの従来技術の光学セル90の上面図である。図1のデバイス10は、光学セルが集光要素14の下を通るときに、光学セル90の画像を捕捉する観察エリア100を生み出すように機能する。観察エリア100において、光学セルの縁部102を備える第1の較正マーカと、厚さ1mmの一連のバーを備え既知の吸収特性及び散乱特性を有する第2の較正マーカ104が視認可能である。第1及び第2の較正マーカは、集光要素の集束を最適化するための基準、また相境界の監視領域の一部分の位置及び物理的寸法を示すための基準、さらに赤血球含有成分と、バフィ層と、血漿成分との間の相境界の位置を測定するための基準となる。   FIG. 3 is a top view of a prior art optical cell 90 of a separation chamber as described in US Pat. No. 7,605,388. The device 10 of FIG. 1 functions to create an observation area 100 that captures an image of the optical cell 90 as the optical cell passes under the collection element 14. In the viewing area 100, a first calibration marker comprising an edge 102 of the optical cell and a second calibration marker 104 comprising a series of bars 1 mm thick and having known absorption and scattering properties are visible. The first and second calibration markers include a reference for optimizing the focusing of the light collection element, a reference for indicating the position and physical dimensions of a portion of the phase boundary monitoring area, a red blood cell containing component, and a buffy A reference for measuring the position of the phase boundary between the layer and the plasma component.

図4に、米国特許第7,605,388号明細書に記載されるような密度遠心法による血液処理を監視する光学セル90の斜視図を示す。本発明は、こうした光学セルの改良を含む。例示の従来技術の光学セル90は、血液成分抽出チャンバ160、第1の抽出ポート162、第2の抽出ポート164、及び第3の抽出ポート166を備える。抽出チャンバ160は第1の側壁168及び第2の側壁170を備え、それらの側壁は血液分離領域172を画定し、血液成分は、密度遠心法によって遠心力場が形成されると、密度に基づいて分離軸174に沿って分離する。図4に示す実施形態では、抽出チャンバ160、第1の抽出ポート162、及び第2の抽出ポート164はそれぞれ、血液分離領域172、第1の抽出ポート162、又は第2の抽出ポート164の血液又は血液成分によって散乱した光の少なくとも一部分を通すことができる。第1の抽出ポート162、第2の抽出ポート164、及び第3の抽出ポート166が血液処理中に血液分離領域172の異なる領域と流体連通しているので、密度の異なる血液成分は異なる抽出ポートを通して抽出される。   FIG. 4 shows a perspective view of an optical cell 90 for monitoring blood processing by density centrifugation as described in US Pat. No. 7,605,388. The present invention includes improvements to such optical cells. The exemplary prior art optical cell 90 includes a blood component extraction chamber 160, a first extraction port 162, a second extraction port 164, and a third extraction port 166. The extraction chamber 160 includes a first side wall 168 and a second side wall 170 that define a blood separation region 172 and blood components are based on density when a centrifugal force field is formed by density centrifugation. To be separated along the separation axis 174. In the embodiment shown in FIG. 4, the extraction chamber 160, the first extraction port 162, and the second extraction port 164 are blood from the blood separation region 172, the first extraction port 162, or the second extraction port 164, respectively. Alternatively, it can pass at least a portion of the light scattered by the blood component. Because the first extraction port 162, the second extraction port 164, and the third extraction port 166 are in fluid communication with different regions of the blood separation region 172 during blood processing, blood components of different densities are different extraction ports. Extracted through.

米国特許第7,605,388号明細書で記載されるように、光学セル90の構成は、白血球を第1の抽出ポート162を通して抽出でき、血漿及び/又は血小板を第2の抽出ポート164を通して抽出でき、赤血球を第3の抽出ポート166を通して抽出できるようになっている。米国特許第7,605,388号明細書にも記載されるように、分離チャンバの光学セルは、1つ又は複数のダムを含むことができ、そのダムは、隣接する成分から生じる不純物が減少された分離血液成分の選択的抽出を容易にするように、抽出ポートに近接して配置される。上記で言及したように、密度遠心法による血液処理の際のダムの使用が当技術分野で知られており、米国特許第6,053,856号明細書、第6,334,842号明細書、及び第6,514,189号明細書に記載されている。   As described in US Pat. No. 7,605,388, the configuration of the optical cell 90 can extract white blood cells through the first extraction port 162 and plasma and / or platelets through the second extraction port 164. Red blood cells can be extracted through a third extraction port 166. As also described in US Pat. No. 7,605,388, the optical cell of the separation chamber can include one or more dams that reduce impurities originating from adjacent components. So as to facilitate selective extraction of the separated separated blood components. As mentioned above, the use of dams in blood processing by density centrifugation is known in the art and is described in US Pat. Nos. 6,053,856 and 6,334,842. And in US Pat. No. 6,514,189.

図5は、分離チャンバ20の光学セル90の観察領域100を示す。図5の画像は、光学セルの相境界監視領域106と、白血球抽出ポート監視領域108とを含む。相境界監視領域106において、赤血球含有成分110、血漿成分112、及び白血球及び血小板の両方を有する混合相のバフィ・コート層114が視認可能である。光学セルの縁部102は、光学的に識別可能な血液成分間の相境界の絶対位置を判定するための第1の較正マーカを備える。第2の較正マーカ104は、集光要素の集束を最適化し、相境界領域106及び白血球抽出ポート監視領域108の位置及び物理的寸法を示すのに有用である。白血球抽出ポート監視領域108は、光学セルの白血球抽出ポート119上に配置された、第1のフラックス監視領域116及び第2のフラックス監視領域118を含む。米国特許第7,605,308号明細書によるこの例では、抽出ポート119は、ヒトの血液サンプル内の白血球を採取するように構成されたオリフィス121を有し、回転する分離チャンバのバフィ・コート層に近接して終端するように分離軸に沿ってある距離だけ延在する。   FIG. 5 shows the observation region 100 of the optical cell 90 of the separation chamber 20. The image of FIG. 5 includes a phase boundary monitoring area 106 of the optical cell and a white blood cell extraction port monitoring area 108. In the phase boundary monitoring area 106, the red blood cell-containing component 110, the plasma component 112, and the mixed phase buffy coat layer 114 having both white blood cells and platelets are visible. The edge 102 of the optical cell comprises a first calibration marker for determining the absolute position of the phase boundary between optically distinguishable blood components. The second calibration marker 104 is useful for optimizing the focusing of the collection element and indicating the position and physical dimensions of the phase boundary region 106 and the white blood extraction port monitoring region 108. The leukocyte extraction port monitoring area 108 includes a first flux monitoring area 116 and a second flux monitoring area 118 disposed on the leukocyte extraction port 119 of the optical cell. In this example according to US Pat. No. 7,605,308, the extraction port 119 has an orifice 121 configured to collect white blood cells in a human blood sample, and a buffy coat of a rotating separation chamber. Extends a distance along the separation axis to terminate close to the layer.

第1のフラックス監視領域116及び第2のフラックス監視領域118を透過する光の強度は、分離チャンバを出る細胞性物質の濃度、空間分布、及び細胞タイプに応じて変わる。第1のフラックス監視領域116及び第2のフラックス監視領域118を透過する光の強度は、時間関数として得られ、分離チャンバから出る細胞性物質の組成及びフラックスの特性を調べるために分析される。白血球及び赤血球などの細胞性物質が光源からの光を吸収及び散乱するので、細胞性物質が抽出ポートを通ることにより、観察される透過光の強度が低下することが観察された。   The intensity of the light transmitted through the first flux monitoring region 116 and the second flux monitoring region 118 varies depending on the concentration of cellular material exiting the separation chamber, the spatial distribution, and the cell type. The intensity of the light transmitted through the first flux monitoring region 116 and the second flux monitoring region 118 is obtained as a function of time and analyzed to examine the composition of cellular material exiting the separation chamber and the characteristics of the flux. It was observed that the cellular material such as leukocytes and erythrocytes absorbs and scatters light from the light source, so that the intensity of transmitted light that is observed decreases as the cellular material passes through the extraction port.

図6は、血液処理デバイス10のプロセス制御システムの略図を示す。図6に例示する例示的な制御システム120は、データ取得分析システム124と双方向通信しているマスタ・プロシージャ制御システム122を備える。マスタ・プロシージャ制御システム122は、選択した血液処理プロシージャ、サンプルが受ける処理、又は患者が受ける治療に対応する入力信号を受信することができる。これらの入力信号に基づいて、プロシージャ制御システム122は、プロシージャ・リクエスト及びプロシージャ・コマンド126を生成し、それらをスマート・スレーブ・データ取得分析システム124に送信する。マスタ・プロシージャ制御システム122は、一連のテスト・コマンド128も生成し、それらをスマート・スレーブ・データ取得分析システム124に送信する。データ取得分析システム124は、テスト・コマンド128を受信し、テスト応答信号130を生成することができ、テスト応答信号130によって、制御システム120が十分に機能し、データ取得分析システム124によって特定した患者又は血液サンプルが、選択した血液処理プロシージャ又は療法と正確に関連付けられていることが検証される。   FIG. 6 shows a schematic diagram of the process control system of blood treatment device 10. The exemplary control system 120 illustrated in FIG. 6 includes a master procedure control system 122 that is in two-way communication with a data acquisition and analysis system 124. The master procedure control system 122 can receive input signals corresponding to the selected blood processing procedure, the processing that the sample undergoes, or the treatment that the patient undergoes. Based on these input signals, the procedure control system 122 generates procedure requests and procedure commands 126 and sends them to the smart slave data acquisition and analysis system 124. The master procedure control system 122 also generates a series of test commands 128 and sends them to the smart slave data acquisition and analysis system 124. The data acquisition and analysis system 124 can receive the test command 128 and generate a test response signal 130 that allows the control system 120 to function well and identify the patient identified by the data acquisition and analysis system 124. Alternatively, it is verified that the blood sample is correctly associated with the selected blood processing procedure or therapy.

データ取得分析システム124は、第2のコンピュータ・プロセッサ134と双方向通信する第1のコンピュータ・プロセッサ132を備える。第1のコンピュータ・プロセッサ132は、マスタ・プロシージャ制御システム122からプロシージャ・リクエスト及びプロシージャ・コマンド126を受信し、処理コマンド136を第2のコンピュータ・プロセッサ134に送信するように構成される。第2のコンピュータ・プロセッサ134は、処理コマンド136を分析し、カメラ設定コマンド138をCCDカメラ及び集光要素16に送信する。そのカメラ設定コマンド138は、適切な露光時間、カメラ及び集光要素の位置、視野、カラー撮像又はモノクロ撮像、ならびに血液処理デバイスの高品質の画像を取得するのに必要な他のパラメータの設定に関連する情報を提供する。第1のコンピュータ・プロセッサ132はさらに、照明制御/トリガ・コマンド140を光源及びカメラ・トリガ・ハードウェア142に送信するように構成される。遠心分離機の位置に関するエンコーダ・データを用いて、トリガハードウェア142は、電子トリガ信号を光源ドライバ回路144及びカメラ・トリガ146に送信する。カメラ16は、血液処理デバイスの観察領域100の画像から構成された光の強度を測定する。生画像データは、画像のフォーマット及びリアル・タイムの画像処理のために第2のコンピュータ・プロセッサ134に送信される。密度遠心法では、分離チャンバが2回転する毎に1枚の画像が取得される。回転速度が1分当たり3000回転の場合には、これは、40ミリ秒毎に1枚の画像の取得に相当する。   The data acquisition and analysis system 124 includes a first computer processor 132 that is in two-way communication with a second computer processor 134. The first computer processor 132 is configured to receive procedure requests and procedure commands 126 from the master procedure control system 122 and send processing commands 136 to the second computer processor 134. The second computer processor 134 analyzes the processing command 136 and sends a camera setting command 138 to the CCD camera and the focusing element 16. The camera setting command 138 sets the appropriate exposure time, camera and focusing element position, field of view, color or monochrome imaging, and other parameters necessary to obtain a high quality image of the blood processing device. Provide relevant information. The first computer processor 132 is further configured to send illumination control / trigger commands 140 to the light source and camera trigger hardware 142. Using the encoder data regarding the position of the centrifuge, the trigger hardware 142 sends an electronic trigger signal to the light source driver circuit 144 and the camera trigger 146. The camera 16 measures the intensity of light composed of an image of the observation region 100 of the blood processing device. The raw image data is transmitted to the second computer processor 134 for image formatting and real time image processing. In the density centrifugation method, one image is acquired every two rotations of the separation chamber. If the rotational speed is 3000 revolutions per minute, this corresponds to the acquisition of one image every 40 milliseconds.

フォーマット処理された画像データは、画像処理アルゴリズムを1つ又は複数用いて第2のコンピュータ・プロセッサ134によって操作される。その第2のコンピュータ・プロセッサ134は、画像データから測定値を抽出し、処理を受ける血液成分の物理的及び化学的な特徴及び血液処理デバイス自体の動作についての情報を判定する。   The formatted image data is manipulated by the second computer processor 134 using one or more image processing algorithms. The second computer processor 134 extracts measurements from the image data and determines information about the physical and chemical characteristics of the blood component being processed and the operation of the blood processing device itself.

新規の画像データ対象物を作製した直後に、その画像データ対象物は、画像データ・リスト148に指定された画像データ対象物のリンク・リストに置かれる。このリストは、時間を遡って画像データ情報を格納する。取得速度が1秒当たり25フレームの場合は、25個の画像データ対象物が画像データ・リストに1秒毎に挿入される。画像データ・リストは、リストの先頭に新規に取得した画像の日付けを挿入しながら最も古い画像データをリストの末尾から削除することによって、管理されたサーキュラ・バッファとして働く。   Immediately after creating a new image data object, the image data object is placed in the linked list of image data objects specified in the image data list 148. This list stores image data information by going back in time. If the acquisition rate is 25 frames per second, 25 image data objects are inserted into the image data list every second. The image data list acts as a managed circular buffer by deleting the oldest image data from the end of the list while inserting the date of the newly acquired image at the top of the list.

画像データ・リスト内の画像データ対象物は、第1のコンピュータ・プロセッサ132によって周期的に検査され、血液処理を監視及び制御するための重要なデータ・セットを与える。画像データ分析アルゴリズムの動作により生成される測定値は、マスタ・プロシージャ制御システム122に送られる画像情報出力信号150の基礎を設定し、分析から得られた画像の質を最適化するように、カメラ16、光源、及びカメラ・トリガ・ハードウェア142に送られる出力信号の基礎としても機能する。   Image data objects in the image data list are periodically examined by the first computer processor 132 to provide an important data set for monitoring and controlling blood processing. The measurements generated by the operation of the image data analysis algorithm set the basis of the image information output signal 150 sent to the master procedure control system 122 and optimize the quality of the image obtained from the analysis. 16, also serves as the basis for the light source and the output signal sent to the camera trigger hardware 142.

遠心分離デバイス・コントローラは、分離軸に沿った1つ又は複数の相境界の位置を選択的に調節することができる。例えば、遠心分離デバイス・コントローラは、1つ又は複数の選択した血液成分が分離チャンバから出る流量を変更することによって相境界の位置を調節する。これは、配管中の移動を実現するために蠕動ポンプなどのポンプを用いて実現することができる。物質を分離チャンバから追い出すことが可能な入口ポンプを設けることができる。遠心分離デバイス・コントローラは、分離チャンバからの血液成分の漏出、分離チャンバの位置ずれ、抽出ポートの血餅、又は同様の状況を示す信号を受信すると遠心分離を停止することができる。遠心分離機コントローラは、処理を受けている血液サンプルへの、抗凝固剤など、血液用の薬剤の注入を調整することができる。あるいは、遠心分離デバイス・コントローラは、抽出ポートの血餅を吹き飛ばすことができるように、分離チャンバから出る物質のポンプ輸送速度を制御する手段を備える。例えば、血漿抽出ポートに血小板による血餅があることを示す画像を受信した際には、遠心分離デバイス・コントローラは、血漿のポンプ輸送速度を低下させて赤血球のレベルを低くし、次いで、血漿のポンプ輸送速度を急激に上昇させて抽出ポートから血餅を押し出すことによって自動的に血餅を除去することができる。あるいは、遠心分離機コントローラは、遠心分離機の回転速度を選択的に調節することができる。   The centrifuge device controller can selectively adjust the position of one or more phase boundaries along the separation axis. For example, the centrifuge device controller adjusts the position of the phase boundary by changing the flow rate of one or more selected blood components exiting the separation chamber. This can be achieved using a pump such as a peristaltic pump to achieve movement in the piping. An inlet pump can be provided that can drive the material out of the separation chamber. The centrifuge device controller may stop the centrifuge upon receipt of a signal indicating leakage of blood components from the separation chamber, separation chamber misalignment, extraction port clots, or similar conditions. The centrifuge controller can coordinate the injection of blood medications, such as anticoagulants, into the blood sample being processed. Alternatively, the centrifuge device controller comprises means for controlling the pumping rate of the material exiting the separation chamber so that the clot at the extraction port can be blown away. For example, upon receiving an image indicating that there is platelet clot at the plasma extraction port, the centrifuge device controller reduces the plasma pumping rate to lower the red blood cell level, and then the plasma The clot can be removed automatically by rapidly increasing the pumping speed and pushing the clot out of the extraction port. Alternatively, the centrifuge controller can selectively adjust the rotational speed of the centrifuge.

改良型の光学セル
遠心分離コントローラ及び光学システムは、上記で説明したように、遠心分離血液処理システムの動作を制御するのに効果的であるが、ある過渡的な条件により特定の血液成分、特に白血球の損失が起こることが分かっている。上述の光学セル90を改良すると、白血球採取の効率が改善されることが分かっている。
Improved Optical Cell Centrifugation controllers and optical systems, as described above, are effective in controlling the operation of a centrifuge blood processing system, but certain transient blood components, particularly those that are subject to certain transient conditions. It is known that white blood cell loss occurs. It has been found that improving the optical cell 90 described above improves the efficiency of white blood cell collection.

本明細書で説明する遠心分離血液処理システムの一機能は、白血球の採取とすることができる。例えば、癌のための化学療法を受けている患者の白血球を採取し、化学療法後に患者自身の白血球を患者に再注入できるようにすることが望ましい場合がある。白血球の全血に占める割合は比較的小さく、白血球の密度は血漿と赤血球との中間である。光学的に制御された血液処理システムは、濾過チャンバ82内でさらに処理するためにバフィ・コートを第1の抽出ポート162を通して分離容器20から除去できるように、血漿と、(白血球及び血小板を含有する)バフィ・コートと、血漿との間の境界面の位置を制御することによって白血球を採取する。従来技術では、第3の(赤血球)抽出ポート166の開口部は、赤血球層内で深い所に、一般に、光学チャンバの外壁の近くに置かれていた。こうした構成は、赤血球の採取には非常に効果的である。しかし、白血球の採取は流動条件の変化に非常に影響を受け易いことが分かっている。すなわち、プロシージャ制御システム122が、流体の流れを制御するポンプを停止する場合(ポンプを停止させる例示的な理由については上記を参照)は、赤血球とバフィ・コートとの間の境界面が、一般には、少なくとも一時的に赤血球抽出ポートのレベルにまで下がることが分かっている。こうした状況において、赤血球層上部で採取した白血球の層は、多くの場合、赤血球抽出ポート内に運ばれ、患者又はドナーに返還される。こうした白血球は患者/ドナーの全血液量と混じり合うので、患者の血液の大幅な再処理をしない限りもはや採取のために利用可能にならない。こうした損失により白血球採取の効率が大幅に低下する恐れがある。   One function of the centrifuge blood processing system described herein can be white blood cell collection. For example, it may be desirable to collect leukocytes from a patient undergoing chemotherapy for cancer so that the patient's own leukocytes can be reinfused into the patient after chemotherapy. The proportion of leukocytes in whole blood is relatively small, and the density of leukocytes is intermediate between plasma and erythrocytes. The optically controlled blood processing system includes plasma and (containing white blood cells and platelets) so that the buffy coat can be removed from the separation vessel 20 through the first extraction port 162 for further processing in the filtration chamber 82. White blood cells are collected by controlling the position of the interface between the buffy coat and the plasma. In the prior art, the opening of the third (red blood cell) extraction port 166 was located deep within the red blood cell layer, generally near the outer wall of the optical chamber. Such a configuration is very effective for collecting red blood cells. However, it has been found that the collection of white blood cells is very sensitive to changes in flow conditions. That is, when the procedure control system 122 stops the pump that controls fluid flow (see above for exemplary reasons for stopping the pump), the interface between the red blood cell and the buffy coat is generally Has been found to at least temporarily drop to the level of the red blood cell extraction port. In such situations, the leukocyte layer collected above the red blood cell layer is often carried into the red blood cell extraction port and returned to the patient or donor. Because these leukocytes mix with the patient / donor's total blood volume, they are no longer available for collection unless the patient's blood is extensively reprocessed. These losses can significantly reduce the efficiency of white blood cell collection.

白血球の抽出を改善した光学セル180を図7から図11に例示する。光学セル180は、第1の抽出ポート又はバフィ・コート抽出ポート182、第2の抽出ポート又は血漿抽出ポート184、及び第3の抽出ポート又は赤血球抽出ポート186を備える。抽出ポートは、遠心分離血液分離デバイスのロータに搭載される場合、径方向内側にロータの回転軸に向かって延在する。抽出ポートから上流では、湾曲面188がノズルを形成し、そのノズルにより、分離チャンバ20を通って抽出ポートに向かう血液成分が加速される。湾曲面188よりも下流では、赤血球の層の上方に(すなわち、回転軸のより近くに)白血球が集まる。傾斜部(ramp)190、ダム192、及びシールド194により、白血球が第1の抽出ポート182に向けて方向付けられる。傾斜部190は、一般に平面のシートであり、回転軸に向かって徐々に上昇して、血液成分が第1の抽出ポートに近づくにつれてRBC層及び白血球を含有するバフィ・コートを持ち上げる。ダム192は、傾斜部190と交差し、下流側に抽出ポートに向かって傾斜する。分離バッグ20の周りを流れる血液成分の作用により、白血球が第1の抽出ポート182に方向付けられる。シールド194は2つの壁196、198を備え、それらの壁は、互いに繋がっており、さらに光学セル180の傾斜部190、ダム192、及び底壁202と繋がっている。プレート200は、2つの壁196、198の蓋になり、第1の抽出ポート182に向かい合い、プレート200と第1の抽出ポート182との間に小さい隙間204を形成する。   An optical cell 180 with improved white blood cell extraction is illustrated in FIGS. The optical cell 180 includes a first extraction port or buffy coat extraction port 182, a second extraction port or plasma extraction port 184, and a third extraction port or red blood cell extraction port 186. When the extraction port is mounted on the rotor of the centrifugal blood separation device, it extends radially inward toward the rotation axis of the rotor. Upstream from the extraction port, the curved surface 188 forms a nozzle that accelerates blood components through the separation chamber 20 toward the extraction port. Downstream of the curved surface 188, white blood cells collect above the red blood cell layer (ie, closer to the axis of rotation). A ramp 190, a dam 192, and a shield 194 direct white blood cells toward the first extraction port 182. The inclined portion 190 is generally a flat sheet and gradually rises toward the rotation axis to lift the buffy coat containing the RBC layer and white blood cells as the blood component approaches the first extraction port. The dam 192 intersects the inclined portion 190 and is inclined toward the extraction port on the downstream side. White blood cells are directed to the first extraction port 182 by the action of blood components flowing around the separation bag 20. The shield 194 includes two walls 196, 198, which are connected to each other and further connected to the inclined portion 190, the dam 192, and the bottom wall 202 of the optical cell 180. The plate 200 serves as a lid for the two walls 196, 198, faces the first extraction port 182, and forms a small gap 204 between the plate 200 and the first extraction port 182.

第3の抽出ポート又は赤血球抽出ポート186は、分離軸に沿って回転軸から径方向に測定してオリフィス206がプレート200と傾斜部190との間に存在するように、回転軸から十分な径方向距離だけ分離軸に沿って光学セル180内に延在する。第3の抽出ポート186は、第1の抽出ポート182から下流に周方向に離間している。   The third extraction port or erythrocyte extraction port 186 has a sufficient diameter from the rotational axis so that the orifice 206 exists between the plate 200 and the ramp 190 as measured radially from the rotational axis along the separation axis. Extends into optical cell 180 along the separation axis by a directional distance. The third extraction port 186 is spaced circumferentially downstream from the first extraction port 182.

光学セル180はへり部(lip)201を有し、そのへり部201は、分離容器20が血液分離機のロータに搭載されるときは径方向外側に面する。リップ201は、分離容器の可撓性の外壁203に密着する。ロータによって生じる遠心力の影響下で、外壁203はロータ内の溝の形状に従い、それにより、傾斜部190と壁203との間に空間が作られる。濃縮された赤血球は、傾斜部190の下を通り、傾斜部190、ダム192、及びシールド194の後方に蓄積され、赤血球抽出ポート186を通して赤血球を抽出することができる。   The optical cell 180 has a lip 201 that faces radially outward when the separation container 20 is mounted on the blood separator rotor. The lip 201 is in close contact with the flexible outer wall 203 of the separation container. Under the influence of the centrifugal force generated by the rotor, the outer wall 203 follows the shape of the groove in the rotor, thereby creating a space between the ramp 190 and the wall 203. The concentrated red blood cells pass under the slope 190 and accumulate behind the slope 190, dam 192, and shield 194, and can be extracted through the red blood cell extraction port 186.

こうした構成により、濾過チャンバ82内でさらに分離するために、光学セルから第1の抽出ポートを通して白血球を含有するバフィ・コートを抜き出すことが可能になる。例えば1つ又は複数のポンプを停止することによって流動条件が中断した場合は、RBCレベルはRBC抽出ポート186のオリフィス206のレベルまで低下する。しかし、ダム及び傾斜部により、バフィ・コート層及び白血球が下流に第3の抽出ポートに流れることが防止され、したがって、安定した状態の流動条件が再設定されるときに採取するために白血球が保持される。   Such a configuration allows the buffy coat containing leukocytes to be extracted from the optical cell through the first extraction port for further separation within the filtration chamber 82. If the flow condition is interrupted, for example, by stopping one or more pumps, the RBC level drops to the level of the orifice 206 of the RBC extraction port 186. However, the dams and ramps prevent the buffy coat layer and white blood cells from flowing downstream to the third extraction port, thus allowing white blood cells to be collected for collection when stable flow conditions are reset. Retained.

光学セル180の他の特徴において、採取可能な白血球の損失を招く可能性がある、プロシージャ制御システム122によるポンプの一時停止を引き起こす条件である、第1の抽出ポート182内の赤血球の誤検出が低減される。図3に示すように、従来技術の第1の抽出ポート162は階段状の内腔208を備えていた。その内腔208は、径方向外側大口径部と径方向内側小口径部を有し、それらの2つの部分の間にへり部210を有する。フラックス監視領域116、118内の条件の光学的検出のために十分に大きい面積を可能にするために、径方向外側大口径部が必要である。白血球チューブ66を通る高い流速を促進するために、径方向内側直径が小さいことが必要である。採取される白血球の体積は、システム中を通って処理される赤血球又は血漿の体積と比べるとかなり小さい。白血球チューブ66の内腔が狭いと、白血球ライン内の停滞の可能性が低減される。それにもかかわらず、図3の従来技術の設計の内腔208を通る流体の渦流によって、一時的に白血球又は細胞の集合体が捕捉されることがあると考えられる。白血球は、臨界の体積が取り除かれ内腔の小径領域を通るまで、へり部の近傍に蓄積し続けることがある。フラックス監視領域116、118の近くに白血球が蓄積すると、フラックス監視領域を通る光の透過が妨げられる。これらの領域が暗いことは、プロシージャ制御システム122によって赤血球と誤って解釈される場合がある。プロシージャ制御システムによる修正作用により、白血球の採取を中止するか又は不必要にポンプを一時停止する可能性がある。このような条件を軽減するため、第1の抽出ポート182の内腔又は孔212(図11参照)は、第1の直径を有する第1の下流領域216から第2の直径を有する第2の上流領域218に向かう、白血球チューブ66の内腔によって画定される円錐台形のテーパ部214を有する。   In other features of the optical cell 180, false detection of red blood cells in the first extraction port 182 is a condition that causes a suspension of the pump by the procedural control system 122, which can result in loss of collectable white blood cells. Reduced. As shown in FIG. 3, the prior art first extraction port 162 had a stepped lumen 208. The lumen 208 has a radially outer large-diameter portion and a radially inner small-diameter portion, and a lip portion 210 between the two portions. In order to allow a sufficiently large area for optical detection of conditions within the flux monitoring areas 116, 118, a radially outer large aperture is required. In order to facilitate high flow rates through the white blood cell tube 66, it is necessary that the radially inner diameter be small. The volume of white blood cells collected is quite small compared to the volume of red blood cells or plasma processed through the system. If the lumen of the white blood tube 66 is narrow, the possibility of stagnation in the white blood cell line is reduced. Nevertheless, it is believed that fluid swirl through the lumen 208 of the prior art design of FIG. 3 may temporarily trap leukocytes or cell aggregates. White blood cells may continue to accumulate in the vicinity of the lip until the critical volume is removed and passes through the small diameter region of the lumen. If white blood cells accumulate near the flux monitoring areas 116, 118, transmission of light through the flux monitoring areas is hindered. The darkness of these areas may be misinterpreted by the procedure control system 122 as red blood cells. Corrective action by the procedural control system may stop white blood collection or unnecessarily pause the pump. To alleviate such a condition, the lumen or hole 212 (see FIG. 11) of the first extraction port 182 has a second diameter from the first downstream region 216 having the first diameter. It has a frustoconical taper 214 defined by the lumen of the leukocyte tube 66 toward the upstream region 218.

したがって、改良された分離チャンバ20及び光学セル180により、赤血球の誤検出及び誤検出に関連して起こる流動条件の変化を低減し、流動条件が変わった場合の白血球の損失を防止することによって、白血球の採取がより効率的になる。   Accordingly, the improved separation chamber 20 and optical cell 180 reduce the flow condition changes associated with false detection and detection of red blood cells and prevent loss of white blood cells when the flow conditions change, Leukocyte collection is more efficient.

Claims (30)

流体成分を分離するための密度遠心分離血液処理システムの分離チャンバ用の光学セルであって、前記血液処理システムのロータに搭載されるように適合された前記光学セルは、
入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された抽出チャンバと、
前記ロータの回転軸に対して径方向外側に前記光学セル内に延在し、前記入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された、流体成分を通す孔及びオリフィスを有する第1の抽出ポートと、
前記光学セルを通って流動する流体に対して前記第1の抽出ポートよりも下流にあり、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスを越えて径方向外側に前記光学セル内に延在するオリフィスを有する赤血球抽出ポートと、
前記第1の抽出ポートと前記赤血球抽出ポートとの間にあり、前記光学セルを流れる流体に略垂直であり、上側縁部及び前記上側縁部から径方向外側にある下側縁部を有するダムと
を備え、
前記第1の抽出ポートの前記オリフィス及び前記赤血球抽出ポートの前記オリフィスは、径方向において前記ダムの前記上側縁部と前記下側縁部との間にあることを特徴とする光学セル。
An optical cell for a separation chamber of a density centrifuge blood processing system for separating fluid components, the optical cell adapted to be mounted on a rotor of the blood processing system,
An extraction chamber adapted to transmit at least a portion of the incident light beam;
A first extraction having a hole and an orifice through which a fluid component passes and is adapted to pass through at least a portion of the incident light beam, extending radially outwardly with respect to the rotational axis of the rotor. Port,
An orifice downstream of the first extraction port with respect to fluid flowing through the optical cell and extending radially outwardly beyond the orifice of the first extraction port into the optical cell; Having an erythrocyte extraction port;
A dam that is between the first extraction port and the red blood cell extraction port and is substantially perpendicular to the fluid flowing through the optical cell and has an upper edge and a lower edge radially outward from the upper edge And
The optical cell according to claim 1, wherein the orifice of the first extraction port and the orifice of the red blood cell extraction port are between the upper edge and the lower edge of the dam in the radial direction.
請求項1記載の光学セルにおいて、前記ダムから径方向外側に流体通路をさらに備えることを特徴とする光学セル。   The optical cell according to claim 1, further comprising a fluid passage radially outward from the dam. 請求項1記載の光学セルにおいて、前記ダムの前記下側縁部に傾斜部をさらに備え、前記傾斜部は、前記ダムから上流に前記第1の抽出ポートを越えて延在することを特徴とする光学セル。   2. The optical cell according to claim 1, further comprising an inclined portion at the lower edge of the dam, wherein the inclined portion extends beyond the first extraction port upstream from the dam. Optical cell. 請求項3記載の光学セルにおいて、前記傾斜部は、前記傾斜部と前記ダムとの間の接合部から外側に延在することを特徴とする光学セル。   The optical cell according to claim 3, wherein the inclined portion extends outward from a joint portion between the inclined portion and the dam. 請求項4記載の光学セルにおいて、前記傾斜部は略平面であることを特徴とする光学セル。   The optical cell according to claim 4, wherein the inclined portion is substantially flat. 請求項3記載の光学セルにおいて、前記傾斜部から径方向外側に流体通路をさらに備えることを特徴とする光学セル。   The optical cell according to claim 3, further comprising a fluid passage radially outward from the inclined portion. 請求項3記載の光学セルにおいて、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスに隣接したプレートをさらに備え、前記プレートは前記第1の抽出ポートの前記オリフィスから離間していることを特徴とする光学セル。   4. The optical cell of claim 3, further comprising a plate adjacent to the orifice of the first extraction port, the plate being spaced from the orifice of the first extraction port. . 請求項1記載の光学セルにおいて、前記ダムは、前記光学セルの壁に隣接する上流位置から前記第1の抽出ポートに隣接する下流位置まで傾斜することを特徴とする光学セル。   2. The optical cell according to claim 1, wherein the dam is inclined from an upstream position adjacent to a wall of the optical cell to a downstream position adjacent to the first extraction port. 請求項1記載の光学セルにおいて、前記第1の抽出ポートはさらに、
前記第1の抽出ポートの前記オリフィスと流体連通し、第1の直径を有する孔と、
前記孔と流体連通し、前記第1の直径よりも小さい第2の直径を有する内腔と、
前記孔を前記内腔に連結する円錐台形の通路と
を備えることを特徴とする光学セル。
The optical cell of claim 1, wherein the first extraction port further comprises:
A hole in fluid communication with the orifice of the first extraction port and having a first diameter;
A lumen in fluid communication with the hole and having a second diameter smaller than the first diameter;
An optical cell comprising: a frustoconical passage connecting the hole to the lumen.
流体成分を分離するための密度遠心分離血液処理システムの分離チャンバ用の光学セルであって、前記血液処理システムのロータに搭載されるように適合された前記光学セルは、
入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された抽出チャンバと、
前記ロータの回転軸に対して径方向外側に前記光学セル内に延在し、前記入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された第1の抽出ポートと、
を備え、
前記第1の抽出ポートは、
流体成分を通す孔、及びオリフィスと、
前記孔と流体連通した内腔と、
前記孔を前記内腔に連結する円錐台形の通路と、
を有し、
前記孔は、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスと流体連通し、また第1の直径を有し、
前記内腔は、前記第1の直径よりも小さい第2の直径を有することを特徴とする光学セル。
An optical cell for a separation chamber of a density centrifuge blood processing system for separating fluid components, the optical cell adapted to be mounted on a rotor of the blood processing system,
An extraction chamber adapted to transmit at least a portion of the incident light beam;
A first extraction port extending into the optical cell radially outward relative to the rotational axis of the rotor and adapted to transmit at least a portion of the incident light beam;
With
The first extraction port is
Holes and orifices through which fluid components pass;
A lumen in fluid communication with the hole;
A frustoconical passage connecting the hole to the lumen;
Have
The hole is in fluid communication with the orifice of the first extraction port and has a first diameter;
The optical cell, wherein the lumen has a second diameter smaller than the first diameter.
流体成分を分離するための密度遠心分離血液処理システム用の配管セットであって、
前記配管セットは、
前記血液処理システムのロータに搭載されるように適合された分離チャンバと、
前記分離チャンバと流体連通した光学セルとを備え、
前記光学セルは、
入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された抽出チャンバと、
前記ロータの回転軸に対して径方向外側に前記光学セル内に延在し、前記入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された、流体成分を通す孔とオリフィスとを有する第1の抽出ポートと、
前記光学セルを通る流体に対して前記第1の抽出ポートよりも下流にあり、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスを越えて径方向外側に前記光学セル内に延在するオリフィスを有する赤血球抽出ポートと
前記第1の抽出ポートと前記赤血球抽出ポートとの間にあり、前記光学セルを流れる流体に略垂直であり、上側縁部及び前記上側縁部から径方向外側にある下側縁部を有するダムと、
を有し、
前記第1の抽出ポートの前記オリフィス及び前記赤血球抽出ポートの前記オリフィスは、径方向に前記ダムの前記上側縁部と前記下側縁部との間にあることを特徴とする配管セット。
A piping set for a density centrifuge blood processing system for separating fluid components,
The piping set is
A separation chamber adapted to be mounted on a rotor of the blood processing system;
An optical cell in fluid communication with the separation chamber;
The optical cell is
An extraction chamber adapted to transmit at least a portion of the incident light beam;
A first aperture extending through the optical cell radially outward relative to the rotational axis of the rotor and adapted to transmit at least a portion of the incident light beam and having a fluid component passage and an orifice. An extraction port;
Red blood cell extraction having an orifice downstream of the first extraction port with respect to fluid passing through the optical cell and extending radially outwardly beyond the orifice of the first extraction port into the optical cell. A lower edge that is between the first extraction port and the red blood cell extraction port, is substantially perpendicular to the fluid flowing through the optical cell, and is radially outward from the upper edge and the upper edge. Having a dam,
Have
The piping set, wherein the orifice of the first extraction port and the orifice of the red blood cell extraction port are radially between the upper edge and the lower edge of the dam.
請求項11記載の配管セットにおいて、前記光学セルはさらに、前記ダムから径方向外側に流体通路を備えることを特徴とする配管セット。   The piping set according to claim 11, wherein the optical cell further includes a fluid passage radially outward from the dam. 請求項11記載の配管セットにおいて、前記ダムの前記下側縁部に傾斜部をさらに備え、前記傾斜部は、前記ダムから上流に前記第1の抽出ポートを越えて延在することを特徴とする配管セット。   The piping set according to claim 11, further comprising an inclined portion at the lower edge of the dam, wherein the inclined portion extends beyond the first extraction port upstream from the dam. Piping set. 請求項13記載の配管セットにおいて、前記傾斜部は、前記傾斜部と前記ダムとの接合部から外側に延在することを特徴とする配管セット。   The piping set according to claim 13, wherein the inclined portion extends outward from a joint portion between the inclined portion and the dam. 請求項14記載の配管セットにおいて、前記傾斜部は略平面であることを特徴とする配管セット。   The piping set according to claim 14, wherein the inclined portion is substantially flat. 請求項13記載の配管セットにおいて、前記傾斜部から径方向外側に流体通路をさらに備えることを特徴とする配管セット。   The piping set according to claim 13, further comprising a fluid passage radially outward from the inclined portion. 請求項13に記載の配管セットにおいて、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスに隣接したプレートをさらに備え、前記プレートは、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスから離間していることを特徴とする配管セット。   14. The piping set according to claim 13, further comprising a plate adjacent to the orifice of the first extraction port, the plate being spaced from the orifice of the first extraction port. Piping set. 請求項11記載の配管セットにおいて、前記ダムは、前記光学セルの壁に隣接する上流位置から前記第1の抽出ポートに隣接する下流位置まで傾斜することを特徴とする配管セット。   12. The piping set according to claim 11, wherein the dam is inclined from an upstream position adjacent to the wall of the optical cell to a downstream position adjacent to the first extraction port. 請求項11に記載の配管セットにおいて、前記第1の抽出ポートはさらに、
前記第1の抽出ポートの前記オリフィスと流体連通し、第1の直径を有する孔と、
前記孔と流体連通し、前記第1の直径よりも小さい第2の直径を有する内腔と、
前記孔を前記内腔に連結する円錐台形の通路と、
を備えることを特徴とする配管セット。
The piping set according to claim 11, wherein the first extraction port further includes:
A hole in fluid communication with the orifice of the first extraction port and having a first diameter;
A lumen in fluid communication with the hole and having a second diameter smaller than the first diameter;
A frustoconical passage connecting the hole to the lumen;
A piping set comprising:
流体成分を分離するための密度遠心分離血液処理システム用の配管セットであって、前記配管セットは、
前記血液処理システムのロータに搭載されるように適合された分離チャンバと、
前記分離チャンバと流体連通した光学セルと、
を備え、
前記光学セルは、
入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された抽出チャンバと、
前記ロータの回転軸に対して径方向外側に前記光学セル内に延在し、前記入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された第1の抽出ポートと、
を有し、
前記第1の抽出ポートは、
流体成分を通す孔、及びオリフィスと、
前記孔と流体連通した内腔と、
前記孔を前記内腔に連結する円錐台形の通路と、
を有し、
前記孔は、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスと流体連通し、また第1の直径を有し、
前記内腔は、前記第1の直径よりも小さい第2の直径を有することを特徴とする配管セット。
A piping set for a density centrifuge blood processing system for separating fluid components, the piping set comprising:
A separation chamber adapted to be mounted on a rotor of the blood processing system;
An optical cell in fluid communication with the separation chamber;
With
The optical cell is
An extraction chamber adapted to transmit at least a portion of the incident light beam;
A first extraction port extending into the optical cell radially outward relative to the rotational axis of the rotor and adapted to transmit at least a portion of the incident light beam;
Have
The first extraction port is
Holes and orifices through which fluid components pass;
A lumen in fluid communication with the hole;
A frustoconical passage connecting the hole to the lumen;
Have
The hole is in fluid communication with the orifice of the first extraction port and has a first diameter;
The piping set, wherein the lumen has a second diameter smaller than the first diameter.
血液を血液成分に分離するために遠心力を与えるように適合されたロータと、
前記ロータの観察領域を選択的に照明するように適合された光源と、
前記光源からの光を検出するように適合された光学センサと、
前記ロータ、前記光源、及び前記光学センサと電気的に連通し、前記ロータ、前記光源、及び前記センサを制御するように適合された制御システムと、
前記ロータに搭載された分離容器であって、そこにおいて血液が血液成分に分離される、分離容器と、
前記分離容器と流体連通した光学セルと
を備える、遠心分離血液分離システムであって、
前記光学セルは、
入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された抽出チャンバと、
前記ロータの回転軸に対して径方向外側に前記光学セル内に延在し、前記入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された、流体成分を通す孔及びオリフィスを有する第1の抽出ポートと、
前記光学セルを流れる流体に対して前記第1の抽出ポートよりも下流にあり、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスを越えて径方向外側に前記光学セル内に延在するオリフィスを有する、赤血球抽出ポートと、
前記第1の抽出ポートと前記赤血球抽出ポートとの間にあり、前記光学セルを流れる流体に略垂直であり、上側縁部及び前記上側縁部から径方向外側にある下側縁部を有するダムと
を備え、
前記第1の抽出ポートの前記オリフィス及び前記赤血球抽出ポートの前記オリフィスは、径方向に前記ダムの前記上側縁部と前記下側縁部との間にあることを特徴とする遠心分離血液分離システム。
A rotor adapted to provide centrifugal force to separate blood into blood components;
A light source adapted to selectively illuminate the observation area of the rotor;
An optical sensor adapted to detect light from the light source;
A control system in electrical communication with the rotor, the light source, and the optical sensor, and adapted to control the rotor, the light source, and the sensor;
A separation container mounted on the rotor, in which blood is separated into blood components;
A centrifuge blood separation system comprising: an optical cell in fluid communication with the separation vessel;
The optical cell is
An extraction chamber adapted to transmit at least a portion of the incident light beam;
A first extraction having a hole and an orifice through which a fluid component passes and is adapted to pass through at least a portion of the incident light beam, extending radially outwardly with respect to the rotational axis of the rotor. Port,
Red blood cells having an orifice that is downstream of the first extraction port relative to the fluid flowing through the optical cell and extends radially outwardly beyond the orifice of the first extraction port into the optical cell. An extraction port;
A dam that is between the first extraction port and the red blood cell extraction port and is substantially perpendicular to the fluid flowing through the optical cell and has an upper edge and a lower edge radially outward from the upper edge And
The centrifuge blood separation system, wherein the orifice of the first extraction port and the orifice of the red blood cell extraction port are radially between the upper edge and the lower edge of the dam. .
請求項21記載の遠心分離血液分離システムにおいて、前記ダムから径方向外側に流体通路をさらに備えることを特徴とする遠心分離血液分離システム。   23. The centrifugal blood separation system according to claim 21, further comprising a fluid passage radially outward from the dam. 請求項21記載の遠心分離血液分離システムにおいて、前記ダムの前記下側縁部に傾斜部をさらに備え、前記傾斜部は、前記ダムから上流に前記第1の抽出ポートを越えて延在することを特徴とする遠心分離血液分離システム。   23. The centrifuge blood separation system according to claim 21, further comprising an inclined portion at the lower edge of the dam, the inclined portion extending beyond the first extraction port upstream from the dam. Centrifugal blood separation system characterized by. 請求項23記載の遠心分離血液分離システムにおいて、前記傾斜部は、前記傾斜部と前記ダムとの間の接合部から外側に延在することを特徴とする遠心分離血液分離システム。   24. The centrifugal blood separation system according to claim 23, wherein the inclined portion extends outward from a joint portion between the inclined portion and the dam. 請求項24記載の遠心分離血液分離システムにおいて、前記傾斜部は略平面であることを特徴とする遠心分離血液分離システム。   25. The centrifugal blood separation system according to claim 24, wherein the inclined portion is substantially flat. 請求項23記載の遠心分離血液分離システムにおいて、前記傾斜部から径方向外側に流体通路をさらに備えることを特徴とする遠心分離血液分離システム。   24. The centrifugal blood separation system according to claim 23, further comprising a fluid passage radially outward from the inclined portion. 請求項23記載の遠心分離血液分離システムにおいて、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスに隣接したプレートをさらに備え、前記プレートは、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスから離間していることを特徴とする遠心分離血液分離システム。   24. The centrifuge blood separation system of claim 23, further comprising a plate adjacent to the orifice of the first extraction port, the plate being spaced from the orifice of the first extraction port. Centrifuge blood separation system. 請求項21記載の遠心分離血液分離システムにおいて、前記ダムは、前記光学セルの壁に隣接する上流位置から前記第1の抽出ポートに隣接する下流位置まで傾斜することを特徴とする遠心分離血液分離システム。   22. The centrifuge blood separation system according to claim 21, wherein the dam is inclined from an upstream position adjacent to the optical cell wall to a downstream position adjacent to the first extraction port. system. 請求項21記載の遠心分離血液分離システムにおいて、前記第1の抽出ポートはさらに、
前記第1の抽出ポートの前記オリフィスと流体連通し、第1の直径を有する孔と、
前記孔と流体連通し、前記第1の直径よりも小さい第2の直径を有する内腔と、
前記孔を前記内腔に連結する円錐台形の通路と
を備えることを特徴とする遠心分離血液分離システム。
The centrifuge blood separation system according to claim 21, wherein the first extraction port further comprises:
A hole in fluid communication with the orifice of the first extraction port and having a first diameter;
A lumen in fluid communication with the hole and having a second diameter smaller than the first diameter;
A centrifuge blood separation system comprising a frustoconical passage connecting the hole to the lumen.
血液を血液成分に分離するために遠心力を与えるように適合されたロータと、
前記ロータの観察領域を選択的に照明するように適合された光源と、
前記光源からの光を検出するように適合された光学センサと、
前記ロータ、前記光源、及び前記光学センサと電気的に連通し、前記ロータ、前記光源、及び前記センサを制御するように適合された制御システムと、
前記ロータに搭載された分離容器であって、そこにおいて血液が血液成分に分離される、分離容器と、
前記分離容器と流体連通した光学セルと
を備える遠心分離血液分離システムであって、
前記光学セルは、
入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された抽出チャンバと、
前記ロータの回転軸に対して径方向外側に前記光学セル内に延在し、前記入射光ビームの少なくとも一部分を透過させるように適合された第1の抽出ポートと、
を有し、
前記第1の抽出ポートは、
流体成分を通す孔、及びオリフィスと、
前記孔と流体連通した内腔と、
前記孔を前記内腔に連結する円錐台形の通路と、
を有し、
前記孔は、前記第1の抽出ポートの前記オリフィスと流体連通し、また第1の直径を有し、
前記内腔は、前記第1の直径よりも小さい第2の直径を有することを特徴とする遠心分離血液分離システム。
A rotor adapted to provide centrifugal force to separate blood into blood components;
A light source adapted to selectively illuminate the observation area of the rotor;
An optical sensor adapted to detect light from the light source;
A control system in electrical communication with the rotor, the light source, and the optical sensor, and adapted to control the rotor, the light source, and the sensor;
A separation container mounted on the rotor, in which blood is separated into blood components;
A centrifuge blood separation system comprising: an optical cell in fluid communication with the separation vessel;
The optical cell is
An extraction chamber adapted to transmit at least a portion of the incident light beam;
A first extraction port extending into the optical cell radially outward relative to the rotational axis of the rotor and adapted to transmit at least a portion of the incident light beam;
Have
The first extraction port is
Holes and orifices through which fluid components pass;
A lumen in fluid communication with the hole;
A frustoconical passage connecting the hole to the lumen;
Have
The hole is in fluid communication with the orifice of the first extraction port and has a first diameter;
The centrifugal blood separation system according to claim 1, wherein the lumen has a second diameter smaller than the first diameter.
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